无人机水利应用，有力支撑黄河防凌监测工作
受超强冷空气影响，自2021年11月起，黄河三湖河口至头道拐河段出现流凌，黄河正式进入本年度凌汛期。
防汛防凌指挥部发出防凌工作号令
为落实黄河等北方河流防凌预报、预警、预演、预案措施，科学调度水工程，精准控制各河段封开河流量及过程，相关单位加紧分析研判黄河凌汛形势，安排部署防凌工作。
图：黄河凌汛期河面流凌
根据黄河防凌工作需要，水利部黄河水利委员会对防凌重点工作进行了周密部署，信息中心积极开展工作，在开展常规卫星遥感防凌监测的同时，开展了防凌重点河段无人机现场监测工作。这一举措进一步提高了对凌汛情势信息的采集精度和准确度，为黄河凌汛指挥调度提供了有力支撑，也为室内卫星遥感解译作业提供了重要的现场一手参考信息，进一步提高了作业精度。
图：流凌面积大，常规监测手段难以高效覆盖
凌汛期若河道内出现冰塞、冰坝等阻碍水流通畅的情况，则可能会出现局部河段水位抬高进而造成堤防安全隐患和洪灾威胁。
黄河凌汛事关堤防安全
“九曲十八湾”的黄河，流经多省，受地理位置和维度差异影响，每一年的11月中旬至次年3月中下旬是黄河的凌期。凌期从流凌开始，流凌密度逐渐加大，发展至出现岸冰及河段封冻，凌期中间有一个“稳定封河期”凌汛相对稳定。等次年开春，大约在3月初，温度开始回升后，河面上出现更多的水流串沟，最后逐渐发展到整个河道出现全线水流贯通，即开河。
图：部分河道基本封冻
在凌期，若上游开河快而下游开得慢，则上游的大量漂浮冰块容易被水流携带着拥堵到下游开河慢的河道，这容易造成冰塞、冰坝而抬高上游水位形成漫滩，进而威胁地方安全。
防凌监测需要获取防凌河段的流凌、封河、漫滩、串沟（河段冰面中出现的没有冰盖的水流）、岸冰、堤防靠流等各种凌汛情势，并跟踪凌情的动态发展变化情况。防凌观测所获取的信息是防凌工作调度的重要依据，空中视角的补充此时至关重要。
图：内蒙古包头段流凌密度大
无人机高效信息采集
强力支撑黄河凌汛监测
首先， 水利部黄河水利委员会信息中心防凌无人机遥感监测小组，通过搭载高倍率变焦镜头的无人机勘查封河河段。利用高精度、高分辨率影像数据准确判断流凌与封河情况。在拍摄的图像上做基础信息标注，可以直观呈现封河河段情况。利用无人机拍摄的全景图，快速打点，标注关键信息，且提供360度全景图，为有效判断上下游、左右岸关系，水流方向，封河河段情况，有无漫滩等提供关键信息。
图：经纬M300 提供的流凌情况全景图
其次，为把握同河道不同方向的精确温度变化，制定防凌工作预案，防凌无人机监测小组利用大疆经纬M300搭载禅思P1测绘相机测量出河道封冻长度、冰凌与岸边距离等信息，为后续研判提供基础且详细情报。
再有，为做好夜间凌情监测能力，有效监测冰凌变化情况，无人机遥感监测小组在夜间使用无人机搭载禅思L1进行激光雷达点云数据采集。通过点云模型测算出冰堆出水面高度、岸边距、路桥距等信息，及时预测处理凌汛险情。
图：禅思L1激光雷达有效分辨河道凌汛情况
无人机获取一手凌汛信息
有力支撑防凌指挥调度
12月15日，万家寨库尾曹家湾段堆冰形势发展快速，有形成拥堵态势。12月16日于内蒙古包头段河道出现首次封冻。防凌无人机遥感监测小组立即前往实地开展凌情查勘和数据采集工作，支撑防凌调度工作。
图：防凌无人机遥感监测小组作业现场
监测小组共查勘河道115公里，主要对万家寨库区重点区域封冻、内蒙古河段首封情况、重点部位岸冰、重点河段清沟分布、部分河段堆冰情势与堆冰出水高度等进行了查勘和无人机数据采集。并及时将防凌数据传回后方遥感作业室，与卫星遥感监测配合开展监测，提高卫星遥感凌情监测精度，满足黄河凌情跟踪监测需求。无人机所采集处理的正射影像也及时加载到“黄河一张图”当中，为凌情分析与防凌调度提供了坚实支撑。
图：大疆智图软件快速测量封冻长度，冰凌与岸边距离
图：黄河首封河段无人机高精度正射影像
图：夜晚采集封冻河段堆冰激光雷达数据
在凌情监测中，无人机为水利部黄河水利委员会提供精准凌情信息，及时准确传递凌情变化和工程险情，为全面掌握凌情发展趋势，及早研判防御对策提供重要支撑。随着黄河转入开河关键期，黄河防凌汛工作仍需得到持续关注重视，开展多河段巡查，加强监测被列为重要任务。
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